Kalkulator Hukum Hooke
Hitung gaya pegas dan energi potensial elastis menggunakan Hukum Hooke
Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang diperlukan untuk meregang atau memampatkan sebuah pegas sebanding dengan jarak perpindahannya. Hukum ini dinyatakan sebagai:
Dimana:
- F = Gaya (dalam Newton, N)
- k = Konstanta pegas (dalam Newton per meter, N/m)
- x = Perpindahan dari posisi setimbang (dalam meter, m)
- Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya bekerja dalam arah yang berlawanan dengan perpindahan
Ketika sebuah pegas diregang atau dimampatkan, pegas tersebut menyimpan energi potensial elastis. Energi ini dihitung menggunakan rumus:
Dimana:
- EP = Energi Potensial (dalam Joule, J)
- k = Konstanta pegas (dalam N/m)
- x = Perpindahan dari posisi setimbang (dalam m)
Energi potensial elastis selalu bernilai positif, terlepas dari apakah pegas diregang atau dimampatkan.
Hukum Hooke memiliki banyak aplikasi praktis:
- Teknik: Desain perangkat berbasis pegas dan sistem mekanik
- Otomotif: Sistem suspensi dan peredam kejut
- Manufaktur: Kontrol kualitas bahan elastis
- Peralatan Olahraga: Desain trampolin dan peralatan latihan
- Alat Musik: Instrumen senar dan penalaannya
Apa itu batas elastis?
Batas elastis adalah tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu bahan sambil tetap kembali ke bentuk aslinya ketika tegangan dihilangkan. Di luar batas ini, Hukum Hooke tidak lagi berlaku dan terjadi deformasi permanen.
Mengapa konstanta pegas penting?
Konstanta pegas (k) menggambarkan kekakuan sebuah pegas. Konstanta pegas yang lebih tinggi berarti pegas lebih kaku dan membutuhkan gaya yang lebih besar untuk meregang atau memampatkannya pada jarak tertentu.
Apakah Hukum Hooke berlaku untuk semua bahan?
Hukum Hooke hanya berlaku dalam daerah elastis perilaku suatu bahan. Sebagian besar bahan mengikuti Hukum Hooke untuk deformasi kecil, tetapi menyimpang darinya di bawah tegangan atau regangan yang lebih besar.